Establishment of Agrobacterium rhizogenes-mediated hairy root transformation of Crocus sativus L.

یک سیستم انتقال مؤثر برای بهبود ژنتیکی در زعفران (Crocus sativus) ضروری است، زیرا این گیاه فاقد تولیدمثل جنسی است. این گزارش اولین گزارشی است که در آن یک پروتکل مؤثر برای انتقال ژن در زعفران (Crocus sativus L.) توسط سویه Agrobacterium rhizogenes ARqua1 با کارایی انتقال 78.51٪ توسعه یافته است. سویه ARqua1 که شامل هر دو پلاسمید Ri و پلاسمید وکتور دوگانه pSITE-4NB و ژن‌های نشانگر برای پروتئین فلورسانت قرمز (RFP) و ژن گزارشگر β-گلوکورونیداز (GUS) بود، برای انتخاب استفاده شد. انتقال ژن با سیگنال RFP، آزمایش گزارشگر GUS و آنالیز واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR) نمونه‌های آزمایشی پس از 21 روز پس از تلقیح تأیید شد. این نتایج تأیید می‌کنند که پروتکل انتقال ریشه مویی در زعفران برقرار شده است که می‌تواند برای انتقال ژن یا ویرایش ژن در زعفران جهت بهبود ژنتیکی آن به کار گرفته شود.

Efficient transformation system for genetic improvement is essential in Crocus sativus, as it lacks sexual reproduction. This is the first report wherein an efficient protocol is developed for the transformation of Crocus sativus L. by Agrobacterium rhizogenes strain ARqua1 with a transformation efficiency of 78.51%. The ARqua1 strain harboring both Ri plasmid and binary vector plasmid pSITE-4NB, and marker genes for red fluorescent protein (RFP) and a β-glucuronidase (GUS) reporter gene were used for selection. Transformation was confirmed by RFP signal, GUS reporter assay and polymerase chain reaction (PCR) analysis of the test samples after 21 days post inoculation. These results confirm the establishment of protocol for hairy root transformation in C. sativus that can be further used for gene transfer or gene editing in Crocus for its genetic improvement.